性能分析

要说sql有问题，需要拿出证据，因此需要性能分析

Mysql查询优化器（Mysql Query Optimizer）

1. Mysql中有专门负责优化SELECT语句的优化器模块，主要功能：通过计算分析系统中收集到的统计信息，为客户端请求的Query提供他认为最优的执行计划(它认为最优的数据检索方式，不见得是DBA认为是最优的，这部分最耗费时间，如果知道mysql底层是如何执行一条sql，可以帮助我们更好地优化sql)
2. 当客户端向MySQL请求一条Query，命令解析器模块完成请求分类，区别出是 SELECT 转发给MysQL Query Optimizer，MysQL Query Optimizer首先会对整条Query进行优化，处理掉一些常量表达式的预算，直接换算成常量值。并对Query中的查询条件进行简化和转换，如去掉一些无用或显而易见的条件、进行结构调整。然后分析 Query 中的 Hint 信息(如果有)，看显示Hint信息是否可以完全确定该Query 的执行计划。如果没有 Hint 或Hint 信息还不足以完全确定执行计划，则会读取所涉及对象的统计信息，根据 Query 进行写相应的计算分析，然后再得出最后的执行计划。

Mysql常见瓶颈

• CPU: CPU在饱和的时候一般发生在数据装入内存或从磁盘上读取数据时候
• IO：磁盘I/O瓶颈发生在装入数据远大于内存容量的时候
• 服务器硬件的性能瓶颈（机器性能本来就弱）: top,free,iostat和vmstat来查看系统的性能状态

EXPLAIN简介

EXPLAIN是什么？

EXPLAIN：SQL的执行计划，使用EXPLAIN关键字可以模拟优化器执行SQL查询语句，从而知道MySQL是如何处理SQL语句的，进而分析查询语句或是表结构的性能瓶颈。

EXPLAIN怎么使用？

语法：explain关键字 + 所写的SQL。

【表格形式查看】

explain select * from tbl_emp;

【列形式查看】

mysql> explain select * from pms_category \G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: pms_category
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 1425
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

EXPLAIN能干嘛？

通过上面的表格可以查看以下信息：

id列 了解表的读取顺序

值有以下三种情况：

• id相同，执行顺序由上至下。

• id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行。

• id相同和不同 同时存在。永远是id大的优先级最高，id相等的时候从上到下顺序执行。

总结：id相同上下顺序走，不同id大的先走

select_type列 数据读取操作的操作类型。

select_type：数据查询的类型，主要是用于区别，普通查询、联合查询、子查询等复杂查询。

【常见值】

• SIMPLE：简单的SELECT查询，查询中不包含子查询或者UNION 。
• PRIMARY：查询中如果包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为PRIMARY。
• SUBQUERY：在SELECT或者WHERE子句中包含了子查询。
• DERIVED：在FROM子句中包含的子查询被标记为DERIVED(衍生)，MySQL会递归执行这些子查询，把结果放在临时表中。
• UNION：如果第二个SELECT出现在UNION之后，则被标记为UNION；若UNION包含在FROM子句的子查询中，外层SELECT将被标记为DERIVED。
• UNION RESULT：从UNION表获取结果的SELECT。

table列 表的名字

标题已经通俗易懂了，哈哈

type列 访问类型详解及排列

【type列常见值】

• system：一张表只有一行记录（如系统参数表，每个参数字段只存储一个值），这是const类型的特例（平时不会出现，这个也可以忽略不计）
• const：表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或者unique索引。因为只匹配一行数据，所以很快。如将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转化为一个常量。

• eq_ref：唯一性索引扫描，读取本表中和关联表表中的每行组合成的一行，查出来只有一条记录。除了 system 和const 类型之外, 这是最好的连接类型。

• ref：非唯一性索引扫描，返回本表和关联表某个值匹配的所有行，查出来有多条记录。

【例子1】

【例子2】

• range：只检索给定范围的行，一般就是在WHERE语句中出现了BETWEEN、< >、in等的查询。这种范围扫描索引比全表扫描要好，因为它只需要开始于索引树的某一点，而结束于另一点，不用扫描全部索引。

• index：Full Index Scan，全索引扫描，index和ALL的区别为index类型只遍历索引树，不用全表扫描。也就是说虽然ALL和index都是读全表，但是index是从索引中读的，ALL是从磁盘中读取的。**因为索引文件通常比数据文件小，所以Index往往比ALL快。

• ALL：Full Table Scan，没有用到索引，全表扫描。

从最好到最差依次是：system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL。除了ALL没有用到索引，其他级别都用到索引了，表示全表扫描。

**总结：**多看sql的type，如果是All，争取优化成其他的，一般来说，得保证查询至少达到range级别，最好达到ref。

possible_keys列 哪些索引可能被使用

possible_keys：显示可能应用在这张表中的索引，一个或者多个。查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询实际使用。

key列 哪些索引被实际使用（判断索引是否失效）

key：实际使用的索引。如果为NULL，则没有使用索引。

查询中如果使用了覆盖索引，则该索引仅仅出现在key列表中，不出现在possible_keys中。

key_len列 索引中使用的字节数

key_len：表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度。key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的。

在不损失精度的情况下，长度越短越好。一般是精度要求更高（根据姓名和城市查询一个人比只根据姓名查询一个人精度更高），key_len越长。

key_len计算规则：https://blog.csdn.net/qq_34930488/article/details/102931490

ref列 表之间的引用

ref：显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数。哪些列或常量被用于查找索引列上的值。

由key_len可知t1表的idx col1 col2被充分使用，cl1匹配t2表的col1，co2匹配了一个常量，即’ac’

rows列 每张表有多少行被优化器查询

rows：根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录需要读取的行数。

【没建索引之前】

【建索引之后】

Extra列 包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息

Extra列也会有一系列的值，下面是这些值的解释：

• Using filesort：说明MySQL会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取。MySQL中无法利用索引完成的排序操作成为"文件内排序"。

总结：出现Using filesort尽快优化

• Using temporary：使用了临时表（查询结束之后还要删除）保存中间结果，MySQL在対查询结果排序时使用了临时表。常见于排序order by和分组查询group by。临时表対系统性能损耗很大。

总结：出现Using temporary尽快优化

• Using index：表示相应的SELECT操作中使用了覆盖索引，避免访问了表的数据行，效率不错！
• 如果同时出现Using where，表示索引被用来执行索引键值的查找；
• 如果没有同时出现Using where，表明索引用来读取数据而非执行查找动作。

覆盖索引：就是select的数据列只用从索引中就能够取得，不必从数据表中读取，换句话说查询列要被所使用的索引覆盖。 注意：如果要使用覆盖索引，不要写SELECT *，要写出具体的字段。

• Using where：表明使用了WHERE过滤。
• Using join buffer：使用了连接缓存。如果join特别多，可以调大配置文件的buffer。
• impossible where：WHERE子句的值总是false，不能用来获取任何元组。

• select tables optimized away：在没有GROUPBY子句的情况下，基于索引优化MIN/MAX操作或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作，不必等到执行阶段再进行计算查询执行计划生成的阶段即完成优化。
• distinct：找到第一个匹配的元组后停止同样值的动作

EXPLAIN案例